Шихта для синтеза волластонита

Шихта для синтеза волластонита

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ШИХТА ДЛЯ СИНТЕЗА ВОЛЛАСТОНИТА , содержащая кремнийсодержа- . щий компонент, кальцийсодержаадий комгпонент и литийсодержащую минерализукадую добавку, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения Г--««.«.-, j РсоюШ|Г .Hfto. КИЕПцЛч качества волластонита путем исключения содержания в нем двукальциевого силиката и окислов железа, в качестве кремнийсодержащего компонента используют отход производства белой сажи углекислотным способом, в качестве кгшьцийсодержащего компонента - отход производства кальцинированной соды, содержащий хлорид кальция, а в качестве литийсодержащей минерализующей добавки лепидолитовые отходы при следующем соотношении, ингредиентов, мае. %: Отход производства белой сажнуглекислотным способом 53-59 Отход производства кальцинированной соды, содержащий хлорид кальция 40-45 (Л Лепидолитовые отходы 0,5-2,5.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.ЗСЮ С 01 В 33 24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3522674/23-26 (22) 13.12.82 .(46) 30.11.84. Бюл. Р 44 . (74) И.Д.Зайцев, В.M.Æóêîâèí., Г.А.Ткач, A.ß.Áåëè, М.И.Рьиценко, Г.А.Солдатов В.A.Шеховцова и A.З.Иващенко (53) 546.281(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 865794, кл. С Ol В 33/24, 1.981.

2. Авторское свидетельство СССР

9 885221, кл. С 04 В 35/14, 1981.. (54) (57) ШИХТА ДЛЯ СИНТЕЗА ВОЛЛАСТОНИТА, содержащая кремнийсодержа» щий компонент, кальцийсодержащий ком понент и литийсодержащую минерализующую добавку, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения,SU„;, 112654О А качества волластонита путем исключения содержания в нем двукальциевого силиката и окислов железа, в качестве кремнийсодержащего компонента используют отход производства белой сажи углекислотным способом, в качестве кальцийсодержащего компонента - отход производства кальцинированной соды, содержащий хлорид кальция, а в качестве литийсодержащей минералиэующей добавки— лепидолитовые отходы при следующем соотношении. ингредиентов, мас. Ъ|

Отход производства белой сажи углекислотным способом 53-59

Отход производства кальцинированной соды, содержащий хлорид, кальция 40-45

Лепидолитовые отходы 0,5-2;5.

1126540

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к составам масс для получения синтетического волластонита, который используется для получения керамических плиток и специальной керамики.

Известен способ получения волластонита из шихты, содержащей окись кальция и отходы проиэводстна фтористого алюминия Ц . 30

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является шихта, содержащая трепел, известняк и карбонат лития )2j . 15

Однако волластонит, полученный иэ шихты известного состава, содержит днукальциеный оиликат в виде) - Cg5 и железо в виде Fezg>.

Как известно, йаличие н волласто-. 20 ните двукальциевого силиката н форме у-С 5 ограничивает его применение в керамических массах так о

I как при 150-200 С в присутствии влаги 2I -0 5 проявляет вяжущие свойства, что снижает качество готовых ке25 рамических изделий.

Цель изобретения — повышение ка чества волластонита путем исключения содержания н нем двукальциевого силиката и окислов железа.

Поставленная цель достигается тем, что н шихте в качестве кремнийсодержащего компонента используют отход производства белой сажи углекислотным способом, в качестве кальцийсодержащего компонента — отход производства кальцинированной соды, содержащий хлорид кальция, а н качестве минерализующей литийсодержащей добавки — лепидолитовые 40 отходы при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ъ:

Отход производства белой сажи углекислотным способом 53-59

Отход производства кальцинированной соды, содержащий хлорид кальция 40-45

Лепидолитоные отходы 0,5-2,5

Отходы производства белой сажи углекислотным способом содержат, %:

Fe 0> 0,5-1; А1 0 1-1,5; NaC1

0,1-0,2; M(0 0,2-0,5; NaHCOs 0,2-0,5;

Na

Отходы кальцинированной соды содержат,Ъ: Са(ОН) 11-19; СаС1 9-12;

NaC1 5-6; CaSO4 6-9; Fez 0,6-1;

910< 1-4; MgO 1-2; СаСО остальное и представляют собой тонкодисперсное bp вещество.

Лепидолитовые отходы (отходы производства редкоземельных металлов) включают, 3: АР Оу 23; Li .,0 3,4;

К О 6,9; NATO 1,08; F 3,6; 5 oq остал у ное и представляют собой вещество серого цвета фракцией 0-0,5 мм.

Процесс образования волластонита (СаО 5 0 ) при соотношении СаО:.э 0

41 происходит в несколько стадий.

На первой стации идет образование двукальциеного силиката. Этот процесс продолжается до тех пор, пока вся свободная СаО не будет израсходована, на второй стадии идет образование из 2СаО 5;0< метасиликата

СаО 9i0> эа счет извести, содержащейся в двукальциевом силикате, образованном на первой стадии.

Диоксид крмния, находящийся в отходах производства белой сажи, представляет собой аморфный 5 9

% д с удельной поверхностью 10000 Mr/r, в результате чего использование этих отходов в шихте вместо кварцевого песка, удельная понерхность которого достигает 4000-5000 мг/г, способствует ускорению процесса образования волластонита.

Высокая актинность СаО в твердых отходах производства кальцинированной соды вследствие разложения гидроксида и карбоната кальция также способствует быстрому протеканию процесса. Кроме того, высокая ак.тивность в отходах СаО и Si02, а также наличие .CaCI н отходах кальцинированной соды и содержание ионов лития и фтора в лепидолитовых отходах обеспечивают полный переход двукальциевого силиката н метасиликат кальция на второй стадии процесса образования волластонита, в результате чего значительно улучшается качество последнего.

Пример 1. В лабораторную мешалку загружают, r: отходы содового производства 450; отходы производства белой сажи 530; лепидолитовые отходы 20, что соответствует составу шихты, мас.Ъ: отходы производства соды аммиачным способом 45; отходы производства белой сажи углекислотным способом 53; лепидолитовые отходы 2. К 1000 r полученной смеси добавляют 500 r воды до получения шликера с 50%-ной влажностью. Шликер подают в лабораторную мельницу, пропускают через сито 02 и помещают в термошкаф, где выдерживают при 95 С в течение

4 ч до сОдержания влаги 5-6 Ъ.

Из полученного пресс-порошка формуют брикет по 20 г на лабораторном прессе при удельном давлении

40 МПа. Полученные брикеты обжигают и силитовой печи при 1150 С в течение 24. Выход нолластонита составляет 960 г или 96%. Свободные СаО и 2СаО Я10 отсутстнуют.

Пример 2. В лабораторную мешалку загружают, r: твердые отходы содового производства 400;

1126540

Лепидолитовые отходы, мас,%

Содержание двухкальциевого силйката в конечном ,продукте, мас. % .

Отходы производства белой сажи, мас. %

Отходы производства кальцинированной соды, мас. %

Выход волластонита, мас. %

Пример

53

Отсутствует, 59

95

То же

80

59,5 . 0,5

95 Отсутствует

47,5

47,5

Составитель Т.Чиликина

Редактор (0.Ковач Техред Т. Фанта Корректор О. Луговая

Заказ 8627/17 . Тираж 463 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 отходы производства белой сажи

590; лепидолитовые отходы 10, что соответствует составу шихты, мас%: отходы производства содовой промышленности 40; отходы производства белой сажи 59; лепидолитовые отходы 1..

Приготовление масс, брикета и обжиг производят аналогично примеру 1.

Выход волластонита составляет

950 г или 95%. По данным рентгеноструктурного и петрографического анализа СаО и 2СаО S10> отсутствуют.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы, при составе компонентов шихты в указанных пределах волластонит получают хорошего качества - отсутствует дву.кальциевый силикат. При введении отходов производства кальцинированной соды более 45 мас.% (пример 3) содержание в волластоните 2СаО 50

5 составляет 5%, а при введении отходов производства белой сажи более

59 мас.% (пример.4) хоть в продукте и отсутствует двукальциевый силикат, однако появляются примеси

10 кварца и кристобалита.

При введении в состав шихты лепидолитовых отходов в количестве более 2,5% (пример 5) образцы при обжиге 1100 С остекляются.

Таким образом,волластонит,,полученный из предлагаемой шихты, по

-сравнению с прототипом чище и дешевле.